Đường cảm ứng từ

1. Tác dụng của từ trường lên nam châm thử. Đường cảm ứng từ

Một trong những phương pháp mô tả từ trường một cách trực quan, cụ thể, là phương pháp hình học. Phương pháp đó được rút ra từ sự quan sát tác dụng của từ trường lên nam châm thử và sự định hướng của nam châm thử trong từ trường.

Một nam châm thử là một kim nam châm nhỏ và ngắn có thể quay tự do xung quanh một đường thẳng, chẳng hạn kim nam châm trong la bàn hay đơn giản hơn là một kim nam châm nhỏ được treo bằng một sợi chỉ không xoắn.

Thí nghiệm (H.47.1). Đặt lần lượt một số nam châm thử tại cùng một điểm gần một nam châm thẳng và ghi lại vị trí định hướng của các nam châm thử sau khi đã nằm cân bằng. Thí nghiệm cho biết ở một điểm nhất định, bất kì một nam châm thử nào nằm cân bằng tại đó cũng đều định hướng như nhau.

- Đặt một nam châm thử ở nhiều điểm khác nhau gần một nam châm thẳng, ta nhận thấy nam châm thử định hướng khác nhau (H. 47.1). Nếu quan sát sự định hướng của nam châm thử đặt ở những điểm rất gần nhau thì ta thấy rằng hướng của nó ở những điểm đó cũng gần giống nhau.

Từ nhận xét đó ta thấy rằng trong từ trường ta có thể vẽ được những đường cong sao cho tại bất kì điểm nào trên đường cong trục của nam châm thử cân bằng cũng tiếp tuyến với đường cong ấy, chẳng hạn đường cong NABCS trên hình 47.2.

Ngoài ra nếu chú ý đến các vị trí của nam châm thử đặt tại nhiều điểm khác nhau trên cùng một đường cong vẽ được như trên thì sự định hướng của nam châm thử đều theo một trật tự nhất định. Chẳng hạn hình 47.2 nếu di chuyển theo chiều NABCS trên đường cong đó thì bao giờ ta cũng đi từ cực nam sang cực bắc của nam châm thử.

Các đường cong vẽ được như trên còn có chiều xác định. Ta quy ước chiều của đường cong vẽ được là chiều từ cực nam sang cực bắc của nam châm thử đặt cân bằng tại bất kì điểm nào trên đường cong.

Ta gọi các đường cong vẽ được như vừa nói trên (kể cả chiều) là các đường cảm ứng từ.

Vậy ta hiểu các đường cảm ứng từ là đường cong mà tiếp tuyến với nó ở mỗi điêm trùng vời trục nam châm thử tại đó.

Đối với từ trường của một nam châm các đường cảm ứng từ bao giở cũng đi ra từ cực bắc và đi vào ở cực nam của nam châm đó.

Tại bất kì điểm nào trong từ trường ta cũng có thể vẽ một và chỉ một đường cảm ứng từ qua điểm đó.

2. Từ phổ

Rắc mạt sắt lên một tấm bìa cứng và đặt tấm bìa trên một nam châm. gõ nhẹ tấm bìa ta thấy các mạt sắt tự sắp xếp lại thành các đoạn đường cong xác định. Hình ảnh được tạo bởi các mạt sắt gọi là từ phổ của từ trường đang xét. Các “đường cong mạt sắt” cho ta hình ảnh các đường cảm ứng từ.

Dựa vào từ phổ thu được ta có thể biết gần đúng về dạng và sự phân bố các đường cảm ứng từ của từ trường.

Các hình 47.3 và 47.4 là từ phổ của một nam châm hình móng ngựa.

Trong trường hợp từ trường đều các đường cảm ứng từ là những đường thẳng song song cách đều nhau. Nhìn vào từ phổ của nam châm hình móng ngựa ta có thể phán đoán rằng từ trường trong phạm vi đủ nhỏ ở khoảng giữa hai cực nam châm là từ trường đều. Các thí nghiệm chính xác đã xác nhận điều đó.

bài tập trắc nghiệm:
http://onthi.com/?a=OT&ot=LT&hdn_lt_id=348